短波/超短波（精选12篇）
短波/超短波 篇1
摘要：文章从自适应、带宽、调制解调、软件、3G、智能化等六个方面分析了短波、超短波通信技术的发展趋势。
关键词：短波,超短波,自适应,智能化
1 引言
从20世纪80年代初,短波、超短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发,推出了许多性能优良的设备和系统。短波、超短波通信再次占领一定的地位,随着技术的进步,对于通信的一些缺点,不少已找到克服和改进的办法。短波、超短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。
2 由单一自适应技术向全自适应技术方向发展
短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此,为了提高短波通信的质量,最根本的途径是“实时地避开干扰,找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应,就是能够连续测量信号和系统变化,自动改变系统结构和参数,使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。
传统意义上的自适应主要是指频率自适应,是以事实信道估值为基础,采用自动链路建立和链路质量分析技术,因此也称为实时选频技术。在未来信息时代,网络数据通信将成为主要的通信方式,但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求,由于短波通信中各种新技术的出现,特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展,为短波数据网的发展打下了基础,频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。
3 由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展
针对短波通信存在的保密(或隐蔽)性不强、抗干扰能力差的弱点,以及电磁环境的特点和规律,为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频(扩展频谱)通信技术为主体,包括短波跳槽和自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。
传统的绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台,此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低(通常为几十跳)等问题,而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力,一方面必须提高跳频速率,另一方面可以增加信号带宽,使信号湮没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施,但与此同时,又会使信息的有效传输速率降低。为了提高信息的有效传输速率,也必须增加频率和信道带宽。也就是说高速、宽带已成为短波通信增加抗干扰能力的焦点。如美国近年来研制的短波跳频电台跳速已达5000跳/s以上(跳频带宽为2MHz、信息传输速率为19.2Kbit/s)。
4 短波终端技术向自适应调制解调技术发展
现代短波通信终端技术,主要是针对短波通信存在着严重的电磁干扰的特点,为了满足人们对数据业务、特别是高速数据业务的需求,围绕着提高数据传输的可靠性和数据传输速率而发展起来的。主要包括语音编码技术、数字调制技术、短波调制解调技术,差错控制技术等。
传统的短波通信工作方式主要是“话”和“低速报”,无法满足数据通信的需要。在短波信道上传输数据话音和其他数据信号必须要有短波Modom,调制解调器就成为实现短波数据通信的关键部件。由于短波信道是一个典型的时变信道,多种反射模式并存,不仅存在衰落而且存在多径时散,绝大多数多径时延在2ms—5ms范围内。同时,由于信号时代严重的电磁干扰,为了保证网络传输信息的可靠性,调制解调方式必须具有抗干扰、抗多径和抗衰落的能力,保证快速准确地传递信息。因此,短波自适应抗多径调制解调技术成为现代短波通信研究的重要方面。
5 短波、超短波通信系统由数字化向软件化发展
短波、超短波通信数字化主要包括两个方面的内容:一是语音数字化通信;二是数据通信业务,特别是高速数据业务。因此,在短波信道条件下高速率的可靠数字信号传输,低误码率的语音编码,以及数字信号处理等技术,是实现短波数字化的关键技术。微电子技术的发展,促进了大规模集成电路以及微处理机在短波通信设备中的广泛应用,短波、超短波通信设备集成化、小型化、通用化程度大大加强,技术性能显著提高。目前主要在自适应技术、电子对抗技术、计算机组网技术等3个主流方向发展。但是,传统的设备在结构上存在很大的限制,实现不同的业务需要,接入不同类型的终端。另外,上述3个技术在现有系统中实现面临着很大困难,从而迫使人们寻找一种有效的解决方案。软件无线电是近年来国际兴起的一项新技术,被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后,无线领域的又一场革命,代表了当今通信技术的重要发展方向和未来通信产业的增长点,已成为第三代移动通信系统的技术基础和解决协同通信难题的主要技术手段,具有广阔的军用和民用前景。软件无线电技术的兴起不仅为新一代短波、超短波通信设备提供了最佳的解决方案,并且为通信体制的突破发展提供了有力的研究基础。同时,也为软件无线电的研究提供了一个良好的研究平台。
6 短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展
通信数字化、通信系统网络化、通信业务综合化是短波通信发展的必须趋势,系统兼容、网络互通,以及高可靠性、有效性、强抗毁性,成了通信系统建设的基本要求。为增强短波通信系统与设备的自动化、智能化以及综合业务能力,短波通信正经历有第二代通信设备向第三代通信设备过渡。第三代短波通信的主要技术特征是数字化、网络化,其主体或关键技术包括:第三代自动链路建立技术,新型高速短波跳频技术,以及短波组网通信技术等。随着对短波通信网的网络容量、传输速度、抗干扰能力要求的不断提高,世界各国进入了第三代数字化短波通信系统的重要手段,可将TCP/IP网络和程控电话网拓展到边远地区的纵深,使各移动平台上的综合业务通过短波信道安全无缝地接入各种业务数据网、电话网和TCP/IP网络。
7 新型短波天线向自适应、智能化方向发展
无线电系统都需要天线,它是实现电路电磁能量正反变换的器件。在变换过程中,有3个功能和性能:获得或送出更多的功率———阻抗匹配;高效率变换———效率及衰减;聚集的发射或选择接收———方向性。在这些性能中,方向性更受人重视。传统的方法多为给定权集,选定阵列形状和尺寸,基于此,人们发明成百上千种天线,很难选择。自适应天线技术是高频自适应技术中的一种,它是在天线技术、信号处理技术、自动控制理论等多学科基础上综合发展而成的一门技术。自适应天线阵能够自动适应环境变化,增强系统对有用信号的检测能力,优化天线的方向图,并能有效跟踪有用信号,抑制和消除干扰及噪声而保持系统对某种准则而言是最佳的。它通常有天线阵列组成,故又称为自适应阵列天线。由于自适应天线能自适应地调整阵列单元的幅度和相位,使该阵列特性(如方向图、极化特性和阻抗特性等)处于某种最佳状态,因而它是一种目前十分引人注目的天线类型。特别是它能自适应地调整波瓣图的零点位置使之对准干扰源方向,改变方向特性,而且能提高信号增益,降低电波互相交叉引起的干扰,从而大大提高抗干扰能力。
参考文献
[1]唐朝京.数字微波通信技术[M].北京:国防工业出版社,2002.
[2]邰佑诚,等.天线与电波传播[M].北京:大连海事大学出版社,2002.
短波/超短波 篇2
邹光辉
短波通信又称高频(HF)通信，使用频率范围为3-30MHz，主要利用天波经电离层反射后，无需建立中继站即可实现远距离通信。同时由于电离层的不可摧毁特性，短波通信始终是军事指挥的重要手段之一。由于短波通信在军事通信上的不可替代性，从20 世纪80 年代初, 短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发，推出了许多性能优良的设备和系统。短波通信再次占领一定的地位, 随着技术的进步, 对于通信的一些缺点, 不少已找到克服和改进的办法。短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。
一、由单一自适应技术向全自适应技术方向发展
短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此, 为了提高短波通信的质量, 最根本的途径是“实时地避开干扰, 找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应, 就是能够连续测量信号和系统变化, 自动改变系统结构和参数, 使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。传统意义上的自适应主要是指频率自适应, 是以事实信道估值为基础, 采用自动链路建立和链路质量分析技术, 因此也称为实时选频技术。在未来信息时代, 网络数据通信将成为主要的通信方式, 但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求, 由于短波通信中各种新技术的出现, 特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展, 为短波数据网的发展打下了基础, 频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。
二、由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展
针对短波通信存在的保密(或隐蔽)性不强、抗干扰能力差的弱点, 以及电磁环境的特点和规律, 为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频通信技术为主体, 包括短波自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。传统的绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台, 此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低(通常为几十跳)等问题, 而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力, 一方面必须提高跳频速率, 另一方面可以增加信号带宽, 使信号淹没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施, 但与此同时, 又会使信息的有效传输速率降低。为了提高信息的有效传输速率, 也必须增加频率和信道带宽。也就是说高速、宽带已成为短波通信增加抗干扰能力的焦点。如美国近年来研制的短波跳频电台跳速已达5000 跳/s 以上(跳频带宽为2MHz、信息传输速率为19.2Kbit/s)。
三、短波终端技术向自适应调制解调技术发展
现代短波通信终端技术, 主要是针对短波通信存在着严重的电磁干扰的特点, 为了满足人们对数据业务、特别是高速数据业务的需求, 围绕着提高数据传输的可靠性和数据传输速率而发展起来的。主要包括语音编码技术、数字调制技术、短波调制解调技术,差错控制技术等。
传统的短波通信工作方式主要是“话”和“低速报”, 无法满足数据通信的需要。在短波信道上传输数据话音和其他数据信号必须要有短波Modom, 调制解调器就成为实现短波数据通信的关键部件。由于短波信道是一个典型的时变信道, 多种反射模式并存,不仅存在衰落而且存在多径时散, 绝大多数多径时延在2ms—5ms 范围内。同时, 由于信号时代严重的电磁干扰, 为了保证网络传输信息的可靠性, 调制解调方式必须具有抗干扰、抗多径和抗衰落的能力, 保证快速准确地传递信息。因此, 短波自适应抗多径调制解调技术成为现代短波通信研究的重要方面。
四、短波通信系统由数字化向软件化发展
短波通信数字化主要包括两个方面的内容: 一是语音数字化通信;二是数据通信业务, 特别是高速数据业务。因此, 在短波信道条件下高速率的可靠数字信号传输, 低误码率的语音编码, 以及数字信号处理等技术, 是实现短波数字化的关键技术。微电子技术的发展, 促进了大规模集成电路以及微处理机在短波通信设备中的广泛应用, 短波通信设备集成化、小型化、通用化程度大大加强, 技术性能显著提高。目前主要在自适应技术、电子对抗技术、计算机组网技术等三个主流方 向发展。但是, 传统的设备在结构上存在很大的限制, 实现不同的业务需要, 接入不同类型的终端。另外, 上述三个技术在现有系统中实现面临着很大困难, 从而迫使人们寻找一种有效的解决方案。软件无线电是近年来国际兴起的一项新技术, 被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后, 无线领域的又一场革命, 代表了当今通信技术的重要发展方向和未来通信产业的增长点, 已成为第三代移动通信系统的技术基础和解决协同通信难题的主要技术手段, 具有广阔的军用和民用前景。软件无线电技术的兴起不仅为新一代短波通信设备提供了最佳的解决方案, 并且为通信体制的突破发展提供了有力的研究基础。
五、新型短波天线向自适应、智能化方向发展
无线电系统都需要天线, 它是实现电路电磁能量正反变换的器件。在变换过程中, 有三个功能和性能: 获得或送出更多的功率———阻抗匹配;高效率变换———效率及衰减;聚集的发射或选择接收———方向性。在这些性能中, 方向性更受人重视。传统的方法多为给定权集, 选定阵列形状和尺寸, 基于此, 人们发明成百上千种天线, 很难选择。自适应天线技术是高频自适应技术中的一种,它是在天线技术、信号处理技术、自动控制理论等多学科基础上综合发展而成的一门技术。自适应天线阵能够自动适应环境变化,增强系统对有用信号的检测能力, 优化天线的方向图, 并能有效跟踪有用信号, 抑制和消除干扰及噪声而保持系统对某种准则而言是最佳的。它通常有天线阵列组成, 故又称为自适应阵列天线。由于自适应天线能自适应地调整阵列单元的幅度和相位, 使该阵列特性(如方向图、极化特性和阻抗特性 等)处于某种最佳状态, 因而它是一种目前十分引人注目的天线类型。特别是它能自适应地调整波瓣图的零点位置使之对准干扰源方向, 改变方向特性, 而且能提高信号增益, 降低电波互相交叉引起的干扰, 从而大大提高抗干扰能力。
六、短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展 通信数字化、通信系统网络化、通信业务综合化是短波通信发展的必须趋势, 系统兼容、网络互通, 以及高可靠性、有效性、强抗毁性, 成了通信系统建设的基本要求。传统的短波通信业务(话、报、点对点数据)已不能适应数字化战场的应用需求，当前的短波网络需要支持更多的应用，并希望成为Internet的一部分，短波通信正同其他通信一样，已稳步迈人了网络化时代。第三代短波通信网络开始发展，它是建立在美军标MIL．STD．188．141B的基础上，在自动链路建立(Auto Link Establishment，ALE)、信道效率、网络管理、路由协议及与Internet互连等方面的性能都较第二代网络有很大进展。但是由于短波信道的特殊性，全网各电台如何实时选频以及频率复用等问题都有待进一步解决。
超短波定向机电源系统故障分析 篇3
摘 要：针对某型飞机机载设备超短波定向机机上报故问题进行了深入分析，从定向机的基本组成和工作原理出发，针对故障现象和特点，开展故障原因分析，得出了相应的结论，并提出了测试项目改进及设备改进的有效建议，对于保证产品维修质量起到了至关重要的作用。
关键词：定向机；电源系统；过压保护；故障分析
引言：在某型飞机机载设备超短波定向机试验过程中发现，在内场检测良好，在外场机上试验过程中不工作。这类故障隐蔽性强，使排故人员无从下手。针对故障现象和特点，通过对检测设备、产品本身、飞机试验环境等多方面原因的分析，判断为定向机本身问题。本文从定向机工作原理入手，提出了一套合理有效的排故思路，完善了检测方法，大幅度降低了该类产品的故障率。
一、定向机概述
超短波定向机用于接收VHF/UHF频段的垂直极化信号，并提供其相关的方位信息。它与VHF/UHF频段的调幅接收机和相应的方位显示系统一起，共同完成自动定向功能。主要用于航空救生的搜索和寻找、空中加油、辅助归航和空中会合等任务。
（一）组成及功能概述。超短波定向机与VHF/UHF频段的调幅接收机共同组成自动定向系统，如图1所示。由调幅接收机与定向机协同工作，实现自动定向功能。通过显示器来显示飞机相对搜索目标的方位信息。
由发射源（目标）方位来的射频信号，被定向天线接收；该信号经定向机调制处理和前置放大后送到超短波电台进行选择、变换、放大和第一次解调（检波），并输出带方位信息的视频信号加到定向机，经放大和解调（鉴相）处理，解算出方位信号，并经伺服放大后驱动伺服电机带动同步发送器输出三相模拟方位。
（二）定向机原理概述。超短波定向机是采用比幅定向技术的无线电导航设备，比幅定向技术是利用在相差180°的两个心型方向性图以比较信号的大小来确定信号进入的方位角。定向机是利用本身的定向天线方向性呈心型的特点，并借助电子开关以一定的速率转换定向天线的馈电端和终端负载，以获取两个在相位上互差180°的心型方向性图。方向性图相交的两点称之为等强信号点。通过等强信号点的连接轴称为定向天线的零轴，一般在飞机上安装定向天线时天线零轴必须与飞机纵轴线相重合，这样当地面或空中无线电台发射无线电波的来向，对准飞机纵轴方向时，定向天线不产生方位信息，而当电波来向偏离飞机纵轴方向时，定向天线将产生方位信息。方位信息的大小与偏离角度成正比，且将无线电波变为受方位信息调制的调幅波。然后送至接收设备及自动定向电路经过一系列变换再去控制定向天线以自动跟踪电波来向，并由具有同步连接的航向指示器指示出来。飞行员可根据指示器的指示不断校正飞行航向。
（三）定向机主要功能电路概述。（1）电源电路。电源电路是由开关三极管组成的复合型开关电路和过压保护电路组成。如图2所示，1C1，1C2，1L1组成滤波电路对输入的﹢27V电压滤波，1R1是限流电阻，1V1是防浪涌二极管。1V3为滤波电容。由1V6，1V7两只开关三极管组成，复合型开关电路，为自动定向电路提供﹢27V电压；由1V18，1V19两只开关三极管组成复合型开关电路，
为内接收机提供﹢27V电压。由1C8，1C9，1L2，1C14，
1C15，1L3组成的滤波电路对控制信号滤波。采用复合型开关电路，可以用较小的基极电流Ib2（约8mA）去控制较大的负载电流（700mA）。1V5和1V17二极管为负脉冲提供通路。（2）定向保护电路。当机载超短波电台发射时，即发射保护接地，此时通过1V3、1V1分别控制1V4、1V16导通，使1V6、1V7、1V18、1V19截止，均无电压输出，定向机、定向天线无电压，从而保护定向机。（3）过压保护电路。当输出电压大于30V时，由1V21、1V22、1V23、1V24、1V25、1V26组成的过压保护电路，使1V26导通到地，通过1V2、1V15分别控制1V4、1V16导通，使1V6、1V7、1V18、1V19截止，均无电压输出，定向机、定向天线无电压，从而保护定向机。
二、定向机故障检测
（一）产品主要性能检测。（1）定向灵敏度。在射频垂直极化场（调制或非调制）中，定向灵敏度不大于50μV/m。（2）等效灵敏度。在正常测试条件下，等效灵敏度不大于10 μV。（3）定向精度。在正常测试条件下，0°-360°范围内每隔45°点上的相对偏差应不大于±10°，在该八个点的有效偏差应不大于
3.5°。在飞行条件下，上述两值应不大于±10°及7°。（4）阻塞电平：不小于40mV。（5）过冲。在自动定向时，指示器指针过冲不大于15°。（6）摆动。在自动定向时，指示器指针摆动不大于±3°。（7）电源。直流27V；交流115V（400 MHz）。在内场应用测试设备，对以上性能参数进行测试，发现产品工作正常，性能合格。
（二）产品电源系统深度剖析。在定向机内部设有电源开关电路。定向机内部共有+27V、+15V两种直流电压。+27电压经开关电路直接取自飞机电源，定向机内部还使用单相115V交流电压，它直接取自飞机电源。
定向机内部有电源模块、接收模块、频合模块、自动定向模块等几部分组成。由电源模块给其他模块提供工作电源，各个模块联合工作，实现定向机整体功能。电源模块内部有专门的过压保护电路，当输入电压超过过压保护的电压值后，电路过压保护，电源系统无输出电压，定向机不工作。
过压保护模块原路图如图3所示。
三、故障排除
针对产品在内场检测合格，但是机上试验不工作的情况，首先怀疑为产品问题，多次更换定向机后，发现部分定向机工作正常，部分定向机仍无法工作。将不工作的定向机在内场多次检测试验之后，并未发现问题，后怀疑为产品与飞机的匹配问题。以此定性并不能根本解决问题，又开展飞机试验环境的检测工作，经全面排查之后，发现飞机本身试验环境基本无问题。最终将问题放在飞机的供电系统上，发现飞机地面试验并不是每次都开车，由飞机本身电源系统供电，而是应用的地面电源车。本应为27V正常供电，但是，当飞机上接通的机载设备较少时，电源车供电电压较高，有时甚至高于30V。前期，已对产品电源系统做了深入分析，产品本身有过压保护模块，电源车输出的供电电压高于了产品的过压保护电压，导致定向机电源系统过压保护，使电源系统没有电源输出，定向机无法正常工作。
四、故障分析
产品电源系统设有过压保护模块，一但供电电压高于过压保护电压，电源系统将无法输出正常的供电电压，使产品无法正常工作，功能无法实现。内场测
试一般供电电压为27V，而外场试验采用的地面电源车供电往往无法保证准确的供电电压，存在一定的偏差，当电压较高时导致了产品电源系统的过压保护。内场在测试过程中，缺少产品过压保护电压的检测环节，不确定产品的过压保护电压值为多少，若有此检测环节，将过压保护电压调节到30V，并保证电源车正常供电，就可以避免问题的发生。
五、模拟试验及验证结果
根据故障现象及排查情况，对机上试验无法工作的定向机进行调整。将定向机内部电源系统的过压保护电压调节至30V，再次装机试验，发现定向机可正常工作。因此，根据试验结果综合分析，该故障的主要原因是定向机修理过程中缺少过压保护电压项目监测与调节。部分定向机的过压保护电压偏低，当供电电压高于过压保护电压时，电源系统处于过压保护状态，没有电压输出，导致定向机无法正常工作。
六、措施与建议
在定向机大修过程中，增设电源部分过压保护电压检测环节，将产品的过压保护电压调节至30V。另外对内场检测设备进行扩展、升级，进一步完善测试项目及测试方法。
（一）设备改进关键技术简述。（1） 使用（15-35）V内置可调电源，为产品提供精准、稳定的供电，实现产品的过压保护电压检查功能。（2）使用实时监控技术，可实时监控产品工作电压及电流等参数，保证检测项目符合技术要求。（3）使用内置可调电源，增加ADF控制和发射控制功能，增加电源隔离器，使测试功能更加完善。
扩展改进设备面板图如图4所示。
总结：近年来，随着国家武器装备的更新换代，装备于军用飞机上的电子通讯设备日趋先进，对于飞机稳定性和作战能力的提升起到了至关重要的作用。面对电子产品故障较多的局面，需要发现问题，深入分析，从产品原理上着手，精确定位，找出故障根本原因，才能提出合理有效的解决办法。
参考文献：
短波/超短波 篇4
一、等效基带信号系统
通信系统中, 信源输出的图像信号、语音信号都是低通信号, 它的特点是直流分量低通频谱, 而它最高频率最低值大于1, 并且, 在频谱地段分布的能量较大, 所以称之为基带信号。它可以通过电缆、架空明线等有线信道直接传输, 不过不可以在无线信道传输。另外, 即便能够在有线信道传输, 但是一对只能传输一路, 对其的利用很不理想。为了能够让基带信号像无线信道哪样传输, 同样也为了让有线信道一起传输很多基带信号, 就要用到解调和调制的技术。调制指从发送端内搬移给定信通道基带信号的过程。解调是指接收端把搬到定信内的频谱还原成基带信号。
二、虚拟短波天波信道模型参数的确定
电离层拥有随四季、昼夜而变的物理特性。它的逼真效果主要在接受的语音信号体现出来的因为时间而变化的影响。这种影响通过参数的改变去实现。所以, 它的逼真度的关键所在是因时间地点而变化的环境参数去确定模型参数。
不过短波模型的参数和环境参数间没有确定的关系, 因此由于环境参数直接计算的模型参数不是轻而易举的。
三、最高可用频率
最高可用频率是指通信距离下, 电波传出电离层和返回地面的临界值, 假如频率比这个临界值高的话, 那么电波穿过电离层, 就不会反馈到地面。最高可用频率也和反射层的电离密度有着关系, 所以, 只要是影响到电离密度的因素, 都会利用最高可用频率的数值。如果通信线路选择最高可用频率作为工作频率的时候, 因为只有一条路径, 所以通常情况下, 可能会获得最好的接收。因此, 可用工作频率选择短波通信电路, 是非常重要的。
四、虚拟信道模型参数数据库的建立
按照虚拟短波/超短波信道模型参数的研讨, 得出的模型参数的选择和环境参数有着很大的关系, 其中的环境参数指时间、日期及地理位置等。这种关系一般不能用确定的函数表达出来, 只可以用一些图描述出来。在环境参数确定出模型参数的时候, 不可能进行人工查图表, 所以应该把这些图表中的数据以数据库的方式存到计算机里面, 就可以自动计算出模型参数。
五、虚拟短波/超短波通信系统平台的构建
实现所有虚拟通信系统, 电台的语音数据都要在虚拟信道处理。通信部队的训练都是以很多电台对通信的集中训练为主要目的。要是多电台对通信, 首先不知道双方都是谁, 但是串口通信必须要提前布线;而且虚拟信道的数据处理工作量很大, 所以以串行通信显然不能保证它的实时性和逼真性。因此找到一个可靠、迅捷、稳定的平台去实现虚拟通信系统, 是虚拟短波/超短波通信系统平台的关键技术之一。
六、虚拟短波/超短波通信系统平台的功能
服务器主要有三大功能:1.网络管理。负责系统的数据传输及网络管理。2.数据管理。对所有的虚拟信道模型参数进行储存兵对其进行数据管理和查询。3.用户管理。主要设置及组织虚拟干扰机和虚拟电台, 就是指挥虚拟电台去进行通信, 分配虚拟干扰机去进行干扰;数据库管理功能的查询到的信道参数以及每个电台送来的各个参数去进行相应的处理和配置;按照信道参数以及每个电台送到的虚拟干扰机的数据和语音数据去进行处理。
参考文献
[1]秦春木.手持式超短波通信平台硬件设计与实现[D].电子科技大学2012
[2]吕争.安卓嵌入式平台中的超短波通信软件设计与实现[D].电子科技大学2012
[3]张忠连.超短波通信系统射频前端电磁防护技术研究[D].电子科技大学2010
[4]李照帅.超短波通信静噪关键技术研究与验证[D].电子科技大学2012
民航的短波通信探讨 篇5
1、短波的传播方式
民航通信中使用到的短波实质为无线电波，主要用于地面与飞机间的通信，其通信传播方式主要有以下三种：
1.1地面波。地面波是沿着地球表面传播的波，它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播，一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收，另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播，而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行。
1.2天波。天波是经过地面上空40~800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径，可实现长距离的传播，短波信号由天线发出后，经电离层的多次反射，传播距离可以由几百公里达到上万公里，且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中，路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素，都会造成信号的畸变与弱化，影响短波通信的效果。
1.3直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间，不经过任何发射，直接到达，电波就象一束光一样，所以有人称它为视线传播。由于民航中，飞机大多数时间都是在飞行，所以有些时候地、空之间的短波通信，实际上是可以靠直接波完成的。
2、短波通信的特点
与卫星通信、地面短波等通信手段相比，无线电短波通信有许多显著的优点：(1)短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信，(2)短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、价格便宜，建设和维护费用低;(3)设备简单，目标小、架设容易、机动性强，即使遭到损坏也容易修理，由于其造价相对较低，可以大量装备，因而系统顽存性强。(4)电路调度容易，灵活性强，可以使用固定设置，进行定点固定通信，也可背负或装入车辆，实现移动中的通信。这些优点是短波通信被长期保留、至今仍被广泛应用的主要原因。同时，短波通信也存在着一些明显的缺点：(1)信道拥挤、频带窄;(2)短波的天波信道是变参信道，故信号传输不稳定;(3)大气和工业无线电噪声干扰严重;(4)天线匹配困难。
3、短波通信在民航中的应用
短波通信系统的主要用途是使飞机在飞行的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、维修等相关人员保持双向的语音和信号联系，当然这个系统也提供了飞机内部人员之间和与旅客的联络服务。
3.1民航短波通信基本设备
民航短波地空通信设备由短波单边带发信机、短波单边带收信机、遥控器及地空选择呼叫器组成，设备一律使用单边带抑制载波、模拟单信道无线电话工作方式。短波单边带发、收信机均采用全固态电路及频率合成技术，频率范围为2.8～22MHz，发信机功率不大于6KW。
3.2民航短波通信地面站
民航短波通信地面站系统由三部分组成：短波机房设备、天线和馈线以及操作台设备。短波机房设备作为大功率发射设备，通常设置在远端，以减少对其他电子设备的干扰以及对操作员健康的影响。操作台设备设置在操作终端附近，便于操作与管理。
3.2.1短波机房设备。短波机房设备的主要设备包括短波通信电台、功放、预后选器、交流稳压电源、光端机及一整套控制电缆，主要功能是传送选呼信号和语音信号。短波电台是整个系统的核心设备，地面与航空器上均有配备，用于收发信号，包括选呼信号和音频信号。电台的性能直接决定了整个系统的性能，电台选型依据主要有两点：符合用户需求并且与飞机上电台匹配。预后选器是为了提高系统的抗干扰能力而选择的设备。光端机是地面站系统中实现远程控制的接口设备，起着连接短波机柜和操作台的作用。
3.2.2 操作台设备。操作台设备由操作终端及监控软件、选呼器、选呼控制器和光端机组成。操作员的所有操作都在监控软件上进行。监控软件实现对选呼器和短波电台的远程遥控，控制选呼器产生选呼代码，呼叫对应的飞机，控制电台的调制方式转换和音频信号收发，同时监测电台的工作状态。选呼器的功能是通过发射4个单音信号选择通知某个飞机。选呼器提供了一个7针的音频接口，包括一对平衡的选呼音频输出口、一个PTT输出口和一个地线，其余3个口经改造用于同选呼控制器通信。选呼控制器作为选呼器、电台和控制终端的中间设备，是实现系统自动化的关键，其基本作用是实现对电台、选呼器、控制终端、音频设备的信号转接、电平匹配、远程控制和状态感知，并自动转换调制方式。
3.2.3天线。天线的选择具体根据用途来确定：近距离固定通信：选择地波天线或天波高仰角天线。点对点通信或方向性通信：选择天波方向性天线等。组网通信或全向通信：选择天波全向天线。车载通信或个人通信：选择小型鞭状天线。3.3短波地空通信数据链系统 在民用航空领域，由于我国地理复杂、疆域辽阔、超短波网络尚不能实现完全覆盖，短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信数据链系统作为民航数据通信系统的子系统，在当前兴起的极地飞行中，有效解决了飞行盲区问题，对飞行安全起着非常重要的保障作用。短波地空通信数据链系统用于航空器飞行中保持与基地和远方航站的联络。其系统构造由短波/超短波通信系统、卫星通信站、地空数据网及机载通信系统组成，短波地空通信数据链系统通过短波、超短波与卫星实现了近、中、远程地空实时话音和数据通信。
4、结束语
近年来，随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅速发展，短波通信技术有了新的突破性进展，出现了实时选频、自适应、跳频、差错控制、多载波正交频分复用(OFDM)调制及软件无线电等新技术，使短波通信很好地弥补了它的缺点，还使短波通信的设备更加小型化、更加灵活方便，进一步发挥了短波通信设备简单、造价低廉、机动灵活等固有的优点。短波通信必将在应急通信、抗灾通信、特别是在军事通信中发挥更重要、更广泛的作用。因此。短波通信作为民航内部通信的重要手段，必将在今后较长时间内得到保持和发展。
参考文献：
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[3] 谈华生，周民.关于航空频段通信导航业务受干扰问题的分析与思考.2004.06
生态短波 等 篇6
文/本刊记者 蔡亚林
近日，国家林业局局长贾治邦在出席“关注森林—百名文艺家采风”活动启动仪式时指出，大力弘扬生态文化，是林业发展的重要社会基础，也是社会文明进步的重要标志，对于全面推动现代林业建设、促进社会文明进步具有十分重要的意义。要加快生态文化体系建设，促进现代林业又好又快发展。
贾治邦强调，大力弘扬生态文化必须坚持体现人与自然和谐的核心价值观,坚持有利于维护国家形象,坚持继承与创新相结合,坚持贴近实际、贴近生活、贴近群众。
他指出，大力弘扬生态文化，重点是深刻反映林业在全球和国家全局中的战略地位和林业对维护生态安全、气候安全、物种安全、淡水安全、能源安全、木材安全、粮食安全的重要作用;深刻阐释森林在吸收二氧化碳、制造氧气、吸附尘埃、清洁空气、涵养水源、净化水质、防风固沙、调节气候等方面的特殊功能和森林文化、竹文化、湿地文化、花文化、草文化、野生动物文化的内涵；深刻揭示保护生态的重要意义、破坏生态的严重性和危害性，使保护生态成为人们的自觉行为；深入宣传生态建设的先进典型和动人事迹。
本次活动时间为2007年8月到2008年7月，将组织中央和地方知名文艺家赴地方采风，组织创作绿色奥运公益歌曲，开展“全国生态文化建设示范基地”评选考察调研、“我爱祖国大森林”全国中小学生征文、全国生态美术、摄影作品展览等多项活动。
２雷加富：我国正由木材工业大国向木材工业强国转变
文/本刊记者 蔡亚林
第三届中国木业博览会近日在牡丹江市开幕，国家林业局副局长雷加富在开幕式上指出，作为我国林业产业集群又一新的板块，木博会要在推进全国木材工业乃至林业产业发展中发挥出积极而重要的影响。
雷加富强调说，当前我国林业建设已经进入了一个新的发展时期。加速构建完备的林业生态体系、发达的林业产业体系和繁荣的森林生态文化体系，全面推进现代林业建设已经成为当前及今后一个时期林业建设的主旋律。
雷加富说，近年来，牡丹江市靠特色，靠区位，靠政策，积极培育和发展区域经济新的增长点，大力推进林业产业发展，取得了显著成效，在推进全国木材工业乃至林业产业发展中发挥出了积极而重要的作用。
据了解，本届木博会及其论坛已双双升为国家级,这在全国林业三大展会中独树一帜。来自20多个省（自治区、市）及俄、韩、泰等国的1600多位嘉宾，参加了开幕式。参展的中外企业达1000多家。
３林业助力“绿色奥运”
文/本刊记者 蔡亚林
“林业在创建‘绿色奥运’中发挥了重要的不可替代的作用，事关国家大局，事关绿色奥运目标的实现。”在2008年北京奥运会倒计时一周年前夕，国家林业局新闻发言人曹清尧在新闻发布会上表示。
曹清尧指出，中国政府为了实现将2008年奥运会办成“绿色奥运”的庄严承诺，采取了一系列有效措施：一是加大了首都及京津地区绿化工作力度，实施了一系列的重点林业工程；二是倡导公民树立“植绿、爱绿、护绿、兴绿”的理念。据统计，自1982年以来，北京市义务植树累计达到1.62亿株，是全国义务植树尽责率最高的城市。目前全市的城市绿化覆盖率达到了42.5%，森林覆盖率达到了35.5%，人均公共绿化面积达到了12平方米。三是对奥运场馆实施绿化、美化工程。
为了保证绿色奥运理念的实现，让北京的天更蓝、水更清、空气更清新，2000年中央政府实施了京津风沙源治理工程，采取高投入、高标准、早见效的办法，强化了对京津地区周围的生态治理，增加沙尘植被覆盖率，改善和优化北京及周围地区的生态状况，减轻风沙危害。通过一系列林业工程的建设，五年内，京津周围的森林覆盖率大幅度增加，北京市由2000年30.65%提高到了目前的35.5%，提高了将近5个百分点。也就是说，五年来，几乎每年增长一个百分点。
一种可重构超短波天线设计 篇7
1 天线设计
文中设计的超短波天线工作频段为225～512 MHz,若使用单根单极子天线,由于其工作频带较窄,故无法实现。根据频率可重构天线的实现方法,文中考虑在单根单极子天线上加载开关使其工作在不同的频段,并分别设计宽带匹配网络来实现。天线工作原理如图1所示,当开关导通时,天线工作于较低的频段,并与匹配网络1连接;当开关断开时,天线工作于较高的频段,并与匹配网络2连接。即在整个工作频带内,通过加载无耗匹配网络,天线与馈线均能得到良好的匹配。
首先使用电磁仿真软件IE3D对天线进行了具体的仿真,最终将天线的工作频段划分为225～340 MHz和340～512 MHz两个频段,分别称为频段1和频段2。当天线工作在频段1时,取单极子天线的总高度H=0.275 m,单极子天线半径为8 mm。仿真结果表明,天线在该频段内VSWR<3.5。使用简化实频法[4](Simplified Real Frequency Technique)在Matlab中编写程序设计了匹配网络,使其VSWR降低至2以下。图2和图3分别为加载匹配网络前后天线的驻波比和匹配网络1的具体形式。
天线工作在频段2时,取开关的高度为h=0.178 m,此时开关断开,即天线在该频段的工作高度为0.178 m。仿真结果表明,天线在该频段内VSWR<3。同样使用简化实频法设计了匹配网络,使其VSWR降低至2以下。图4和5分别为加载匹配网络前后,天线的驻波比和匹配网络2的具体形式[5]。
2 仿真结果与分析
将设计好的匹配网络与天线在IE3D中进行联合仿真,天线在整个工作频段的驻波比以及水平方向上的增益分别如图6和图7所示。可看出,天线在整个工作频带内VSWR<2,增益均>3 dB。图8～图10分别为天线在230 MHz、370 MHz以及510 MHz垂直面和水平面的增益方向图。由此可见,天线在水平面内均为全向辐射,在垂直面内波束虽有轻微上翘,但在水平方向上仍可保持良好的辐射。
3 结束语
文中应用可重构和宽带匹配技术,设计了一种新颖的超短波天线,该天线在工作频带内驻波比<2,且具有较高的增益,同时横向尺寸远小于传统的套筒天线,在实际工程中具有一定的应用价值。
摘要：介绍了一种超短波单鞭天线。通过使用可重构以及宽带匹配技术,与传统的套筒天线相比,大幅减小了天线的横向尺寸。仿真结果表明,该天线在工作频段内电压驻波比<2,且具有良好的辐射特性。
关键词：超短波,可重构,宽带匹配
参考文献
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[4]AN Hongming,BART K J,NAUWELAERS C,et al.Broad-band microstrip antenna design with the simplified real fre-quency technique[J].IEEE Antennas and Propagation,1994,42(2):129-136.
针刺加超短波治疗面神经炎 篇8
1 资料与方法
1.1 一般资料
100例患者中男58例, 女42例, 年龄最小8岁, 最大60岁;病程最短1 d, 最长2年;左侧患病54例, 右侧患病46例;冬春发病68例, 夏秋发病32例。
1.2 治疗方法
1.2.1 针刺治疗
取穴:头维、阳白、攒竹、睛明、印堂、太阳、四白、下关、迎香、地仓、颊车、人中、成浆、翳风、外关、合谷、太冲、内庭。
操作:患者取侧卧位, 头稍偏向健侧, 针刺前穴位常规消毒, 患者面部每次取4～5个穴位, 手足每次各取穴1个。发病初期患者宜轻刺浅刺, 1周后进入中期可行透刺, 平补平泻, 手法不宜过重, 四白向上平刺临泣, 攒竹平刺透鱼腰, 四白先直刺得气后捻转片刻再向下斜刺透地仓, 地仓平刺透颊车, 或颊车向地仓斜刺, 翳风用平补平泻法, 根据患者病情恢复情况逐渐减少面部相应的取穴。每日针1次, 每次留针30 min, 针刺患侧4次, 针刺健侧1次, 健侧穴位均用泻法。面瘫后期, 只针刺患侧, 不针刺健侧, 用泻法。针刺10次为1个疗程, 疗程间隔7 d.
1.2.2 超短波治疗
采用广东产DL-C-B超短波电疗机, 输出功率200 W, 工作频率40.68 MHz, 波长7.37 m.患者侧卧位, 将小号电极板放于患者面颊部, 电极板与面颊部皮肤间隔1 cm～2 cm, 剂量微热量, 每日1次, 每次15 min, 10次为1个疗程。
1.3 疗效判定标准
痊愈:临床症状完全消失, 面肌运动功能恢复正常。显效:临床症状基本消失, 静止时外观正常, 笑时有轻度口角下垂。好转:临床症状有所好转, 外观有所改善。无效:临床症状与外观均无改变。
2 结果
本组100例患者, 痊愈80例, 占80%, 显效15例, 占15%, 好转5例, 占5%, 无效0例, 总有效率达100%.
3 讨论
本病中医认为多由脉络空虚, 风寒之邪乘虚侵袭阳明、少阳脉络, 以致精气阻滞, 经筋失养, 筋肌纵缓不收而发病。治疗以手足阳明经为主, 手足少阳经为辅, 采取局部近取与循经远取相结合的方法进行治疗, 取翳风疏散风邪, 阳白、四白、地仓等推动面部经气;外关、合谷、太冲、内庭为循经远取法, 外关疏通少阳经脉, 合谷、内庭善治头面诸疾, 太冲用泻法治唇吻㖞斜最为有效。面瘫早期, 患侧属虚, 健侧属实, 根据中医“虚者补之, 实者泻之”的原则, 患侧宜浅刺轻刺性补法, 以振奋同侧经气, 健侧行泻法, 泻实以补虚。面瘫中期患者邪多虚少, 患侧宜行透刺, 以祛风散邪, 通经活络, 调和气血, 促进面部肌群恢复。因此期患侧仍虚, 患侧宜行平补平泻, 手法不能太强, 恐泻太过反伤正气, 致虚者愈虚, 而病难愈。根据《灵枢·九针十二原》“刺之要, 气至而有效”的理论, 针刺健侧可调动患侧经络中残留的真气, 共同驱除同经之邪气。双侧同刺可益元气, 调偏胜, 均衡阴阳, 使左右经脉得以畅通, 气血流行通畅, 瘫侧经筋得养而复用。而面瘫后期, 患侧以痰瘀闭阻经脉, 邪实为主, 故只刺患侧, 不刺健侧, 行泻法, 透刺, 刺激宜强, 以达到祛痰瘀, 开通闭阻经络的作用。
超短波联合超视距通信技术研究 篇9
在地球上空80～120 km高度有流星余迹突发(MB)[1],同样高度范围又有电离层E层的偶发高电子密度层——Es层[2];而在0～十几千米高度的对流层(TROPO),既有不均匀体湍流散射现象,也有不规则层反射[3]和大气波导超折射。上述介质都能使VHF电波进行弯管传输。基于此设想:当VHF通信系统使用宽波束天线,收发天线的空中交汇区既能切割到电离层E层高度,也能切割到对流层时,可以实现MB & Es & TROPO多模共链联合超视距(JBLOS)通信,它是一种远程超视距非实时通信创新方式。
1 可行性分析
流星余迹信道是一种短持续、频突发的信道,具有年季月日全天候可用性,通常持续时间为十分之几秒～几秒,年平均等待时间小于5 min,通信距离可达2 000 km,因此适宜作为超短波联合超视距通信系统的保底工作模式,提供突发数据通信[4]。
VHF频段的Es层与对流层信道则是较长持续时间、相对高电平的信道,其突发时机是不确定的。我国拥有异常丰富的Es层资源,在一年四季皆有发生,尤其是夏季高发,中纬度突发概率可高达50%,持续时间可长达数小时,单跳通信距离可远达2 000 km[5];而对流层中的层反射、大气波导现象在数百千米距离段(上限距离预计达800 km)一年四季每天都有可能发生,可持续长达数小时;并有湍流体散射传播机制永恒存在。因此,超短波联合超视距通信系统可利用Es层与对流层信道伺机提升通信保障能力,作为增值工作模式。
综上所述,VHF频段的MB & Es & TROPO联合超视距通信是一种可优势互补的多模共链应用。
2 通信系统设计
2.1功能特点
MB & Es & TROPO超短波联合超视距通信系统,是流星余迹通信设备的波形扩展和能力提升设备。
该系统采用一个立足MB设备的通用硬件平台,能够全自动识别突发和长持续两种信道模式,自适应选择加载MB波形与Es & TROPO通用波形两种通信波形软件,随信道条件进行速率智能可变、业务动态调整的弹性的容中断伺机连续通信,与MB单模通信相比可实现单波形到双波形、单业务到多业务、刚性保底服务到弹性多功能增值服务以及平均信息吞吐量的显著扩展和跃升。
该系统在不同距离段的工作能力如表1所示。
2.2系统组成
MB & Es & TROPO超短波联合超视距通信系统由2个端站组成,系统采用点对点、轮时双工通信方式工作,两端站的设备组成完全相同,事先设定一端为主站,另一端为从站,从站时钟需要同步在主站上。单端站组成框图如图1所示。
2.3工作流程
系统的工作流程是如图2所示的4个工作阶段(以下分别简称第1、第2、第3、第4阶段)的循环,由链路传输控制软件控制运行。
4个工作阶段的具体功能如下;
第1阶段:探测是否有可供通信的信道存在;
第2阶段:工作在MB通信模式,实现4 kbps～64 kbps自适应变速率的文电数据轮时双工通信;同时识别当前信道模式是否为Es & TROPO长持续信道(即MB通信模式工作在MB信道模式下,或者Es & TROPO信道模式的识别阶段);
第3阶段:以4 kbps初始速率工作在Es & TROPO通用通信模式,支持文电数据轮时双工通信以及PTT话音半双工通信;同时检测半分钟内的信道统计特性,进而评估得出与当前信道特性相匹配的速率值,随即转入第4阶段;
第4阶段:工作在Es & TROPO通用通信模式,支持传输速率(4～256 kbps)及业务内容(数据、PTT话音、拨号话音和低速动图)自适应匹配信道特性的轮时双工通信。当可用信道消失时,伺机连续中断,系统自动返回第1阶段。
2.4关键技术
(1)信道实时探测、模式识别及速率估计
① 信道实时探测
系统开机后,工作在第1阶段,由主站发送探测帧。从站处于等待接收探测帧状态,若通过检测接收帧帧头识别出帧类型为探测帧,则向主站发送应答帧,通知对方有可供通信的信道存在,主站收到应答帧后则转入第2阶段。若主站未收到应答帧,则重新发送探测帧。
② 信道模式识别
对VHF突发信道进行模式识别的基本判据是通信信道持续时间。流星余迹的持续时间通常为十分之几秒～几秒;而Es层、对流层信道持续时间为数秒钟～数小时不等,远长于流星余迹持续时间。
③ 速率估计
速率估计的技术要求是:基于对VHF信道特性的实时检测结果,结合通信系统的信息传输质量,经综合评估给出最佳速率建议,用以指导自适应业务接入处理、信道统计复用以及速率自适应调制解调波形的选取。
在第3阶段和第4阶段,通过以一定考察时间为周期实时统计反映信道中值电平变化与站址基噪环境的归一化平均信噪比Eb/N0,以及反映信息传输质量的丢帧率,并根据一定的速率自适应策略,综合评估给出对端发送速率建议值[6]。
(2)调制解调波形设计
根据数次试验统计结果,VHF频段的Es层与对流层信道都存在多径衰落现象,为此系统采用带内频率分集与失真自适应接收技术相结合获得的多重显/隐分集效果,以尽量平滑信号衰落[7];并利用一定占空比的信号形式留出多径时间保护间隔,结合失真自适应解调来对抗多径时延展宽。当信道传输速率为4～16 kbps时,采用带内三频1/3占空方波BPSK调制信号;32～256 kbps时,采用带内三频交叠2/3占空升余弦QPSK调制信号[8]。
若传输过程中出现当前速率所不能容忍的长时深衰落或较大多径时延展宽现象,反映为信息传输质量的下降,则系统自动以降低传输速率应对。
系统的速率自适应控制方案是根据来自对端的随信道特性实时更新的速率建议,控制本端发送速率和通信波形的选取,两端实时互控[9]。
(3)自适应业务接入及信道统计复用
在信道所支持的传输带宽可变条件下,基带处理单元能够根据随信道状态变化的传输带宽(速率)指示,按照一定的自适应业务接入及信道统计复用策略,完成对话音、数据和低速动图业务的接入允许/禁止及带宽动态分配。
综合考虑当前信道状态和用户业务接入需求两个因素,设计自适应业务接入及信道统计复用策略的总原则是:信道条件决定可接入的业务种类和各业务可占用带宽,结合用户业务接入需求,追求带宽资源的充分利用。
在MB通信模式下,支持4～64 kbps自适应变速率的文电数据突发通信;而在Es&TROPO通用通信模式下,可实现传输速率自适应(4～256 kbps)、业务内容自适应(数据、话音和低速动图)的轮时双工通信。
3 1 495 km链路春季试验及结果分析
3.1试验情况
2011年4月底至5月初,利用超短波联合超视距通信演示系统,在南北走向的一条距离为1 495 km的链路上进行了共计约84 h 45 min的MB & Es双模共链通信演示试验。
通过试验,验证了该系统的MB&Es双模共链通信效果:在无Es层时段内,利用MB模式进行了文电数据收发;在Es层突发的长持续时段内,利用Es模式进行了数据、话音和低速动图双向通信。
在试验过程中,工程计算机自动实时记录了通信波形试验数据,包括通信模式信息、数据类型信息(含接收速率信息)和接收信号电平信息,用于后续对MB&Es双模共链通信效果的统计评估。
3.2试验结果分析
根据试验实测数据得到的不同通信模式、不同数据类型的统计结果,结合系统设计的各数据类型时长及各速率信息传输效率,折算为试验周段内不同传输速率的通信持续时间所占时间百分比及平均数据通过率和有效信息通过量,得出如表2所示的试验周段内Es层通信可用性统计结论。
表中:
Mi=Numi×Ts×Rbi×ηi÷1 000, i=1,…,7 (1)
式中,Ts为每一次发送阶段与接收阶段的总时间,设计为0.1 s;
Pri=Numi×Ts×ηi÷Ttotal, (2)
式中,Ttotal表示试验周段时间,共计305 100 s;
RAV表示平均数据通过率,单位为kbps,
式中,
P表示通信可用率,亦即通信持续时间在试验周段内所占时间百分比:
从表2可以看出,在1 495 km春季超远距离链路上,Es层信道具有良好的通信可用性,MB&Es双模共链通信与MB单模通信相比,一方面由突发数据通信提升为11.97%时间内数据、话音、低速动图伺机连续多业务通信;另一方面可实现平均数据通过率和有效信息通过量的成数量级跃升——仅春季一个试验周段内Es层模式的有效信息通过量,就相当于典型流星余迹通信模式全年的信息通过量(以MB模式平均数据通过率典型值200字符/min计,全年的信息通过量为840.96 Mbit)。
4 293 km链路冬季试验及结果分析
4.1试验情况
2011年1月,利用超短波联合超视距通信演示系统,在东西走向的一条距离为293 km的链路上进行了MB&TROPO双模共链通信演示试验。
根据该链路同一试验周段内的信道测试试验结果,TROPO信道是主导信道模式,冬季试验周段内98.8%时间可检测(接收信号电平≥-120 dBm);而MB发生概率较高,其在293 km链路上的突发频度、平均突发强度均不明显低于千公里链路,冬季平均等待时间1.4 min。因此,信道特性支持TROPO&MB双模共链通信。
通信演示试验结果如下:在TROPO信道条件较好时段,进行了4/8/16 kbps数据、话音通信;在TROPO弱信道条件下,利用TROPO、MB双模信道资源,实现了约90%通信可靠度的100 bps单频波形的数据通信;而采用带内三频改进波形可进一步将误码性能改善一个数量级,因此预计支持100 bps连续通信。
4.2试验结果分析
试验结果表明,基于以对流层散射为主导的TROPO & MB双模共链,在293 km近距离段实现了与单一MB模式相比通信能力的显著提升——由断续通信提升为连续通信。
5 结束语
VHF频段的MB&Es&TROPO联合超视距通信,可基于流星余迹通信设备的通用硬件平台,实现对流星余迹、Es层和对流层散射多种信道资源的兼蓄并用。与MB单模通信相比,呈现出通信空白时段剧减、平均信息通过量猛增和业务接入能力跃升的突出优势,在0～2 000 km远程超视距非实时通信场合具有良好应用前景[10]。而数百公里范围内以对流层散射为主导信道模式的多模共链的应用广度、通信频度与单模MB相比优势尤为突出。
参考文献
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短波/超短波 篇10
超短波通信是舰艇编队内部通信的一种方式。超短波以其通信频带宽、质量好的特点, 常被用于舰艇编队内部的语音通信, 是舰艇指挥员获取信息的一种手段。对超短波语音通信仿真是舰艇编队级模拟训练系统应具备的功能。超短波达成通信的条件与兵力平台空间位置 (电台天线空间位置) 、受干扰情况相关, 目前该类型的模拟训练系统通常采用程控电话交换机实现超短波通信仿真, 可实现两两通话、分组通话等功能, 但该模块独立于模拟系统, 无法与战场态势相关。如何实现一种态势相关的超短波语音通信仿真模块是研究的主要内容。
目前舰艇上超短波电台采用全向电磁波辐射[1], 对于视距范围内的2个电台, 只要处于同一频段, 即可实现相互语音通信。舰艇编队采用不同频段形成不同通信网, 处于同一通信网内的电台守听在同一频段。通信网内一个电台发布信息, 网内其余电台均可收到。
超短波通信除受视距限制外, 还受到敌方电子干扰的影响, 造成通信不顺畅或通信不能达成。
1 总体设计
1.1功能需求
舰艇编队级模拟系统一般由导演与控制部位、平台 (舰艇、舰载直升机) 操纵及武备使用部位构成。综合考虑舰艇编队超短波语音通信的特点及舰艇编队级模拟系统的一般结构, 本模块的主要功能应涵盖以下几个方面。
① 双方通话:实现超短波通信两两互通仿真, 任意满足超短波通信条件的2个兵力平台之间能实现通话功能;② 分组通话:实现超短波通信网仿真。本模块应具有任意分组通话的功能, 分组内部任何一方说话, 分组内其他成员均可收听, 同时任意成员应能同时加入多个通话组;③ 通断可控:超短波通信在通信双方超出视距、通信受干扰等条件下将不能达成或语音不清晰。本模块应能根据战场态势, 实时切断或按某种时序切断通话, 在达成通话条件再次出现时又能自动恢复通话;④ 监听和广播:监听功能应用于2个方面:一是敌方破译通信密码后在超短波通信作用范围内监听对方通话;二是作为系统的管理功能, 监听与记录指挥口令。广播由具有相应权限一方发起, 受广播方只收听广播。用于情况通报以及导演部训练管理。
1.2硬件结构
本模块的硬件由语音服务终端、若干管理终端、若干电台终端组成。
对于基于计算机局域网的仿真系统, 在网络带宽允许的情况下, 本模块硬件可直接基于主仿真系统硬件, 若带宽不满足可考虑用第2块网卡构建语音通信网络。
1.3软件结构
本模块由服务分模块和终端分模块组成, 其结构如图1所示。
服务分模块运行于语音服务终端, 其功能包括:
① 接收主系统战场态势信息, 判断平台之间语音通信的可通性, 显示可通性;② 接收各终端两两通话、分组通话、监听与广播请求, 经可通性判断后, 协调各终端分模块的控制子模块, 完成所需功能。
终端分模块运行于各管理终端和电台终端, 实现语音采集、压缩、传送、解压和混频回放功能, 在控制子模块的管理下运作。
2实现涉及的数学模型
实现涉及的数学模型主要针对超短波通信达成的条件, 这些模型运行于服务分模块, 在服务分模块接收到战场态势数据后执行。超短波通信达成的条件数学模型包括因地球曲率和天线高度共同影响的视距模型、判断通信是否受干扰的干扰模型以及判断受干扰程度的通信清晰度模型。
2.1视距模型
超短波通信采用的是直射波, 其通信距离只能在两电台之间的视距范围以内, 视距通信距离的计算公式为:
式中, D为超短波通信的视距距离, 单位为海里;H1为发信机天线1的高度, 单位为m;H2发信机天线2的高度, 单位为m。
2.2干扰模型
只要与被干扰目标的距离小于Rj (有效干扰距离) , 就可以实施干扰;否则干扰无效。Rj可按下式计算:
式中, Rj为有效干扰距离 (km) ;Rt为通信距离 (平台的通信距离) ;Pt为发信机功率 (W) ;Pj为干扰机功率 (W) ;ΔFj为干扰带宽;Ft为通信带宽。
除了考虑上述有效干扰距离外, 还应满足视距范围, 才可实施干扰;否则干扰无效。
2.3通信清晰度模型
超短波通信受干扰影响时, 当使用的是超短波电台且采用调幅话或调频话通信, 则应以语音清晰度大小来进一步判断通信的畅通与否。语音清晰度 (Dy) 可用下式计算:
式中, S为通信功率 (W) ;J为干扰功率 (W) ;S/J是以dB表示的, 功率与分贝的转换公式如下:
3 仿真实现涉及的关键技术
3.1多播通信技术
多播 (MultiCast) 亦称“多点传送”, 是一种让数据从一个成员送出, 然后复制给其他多个成员的技术。采用这种技术, 可有效减轻网络通信的负担, 避免资源的无谓浪费[2]。
各终端网络多播子模块均包含一个多播发送器和若干个 (依据需要接收的语音路数确定) 多播接收器。
多播发送器在系统初始化时建立, 按系统分配的多播IP地址建立属于本终端的多播组, 将本终端经过压缩的语音信号向网络传送。
多播接收器在需要收听对方语音时建立, 将多播接收器加入对方的多播组, 接收经压缩的语音信号后输出到音频解压模块。删除一个多播接收器即切断一路语音收听。
3.2语音采集与多通道混频回放技术
语音采集, 就是从声卡上获取数据。多通道混频回放, 就是将多路数据流发送到声卡, 经耳机或喇叭还原声音。对声卡操作方法有3种:DirectSound的方法、WaveOut的方法以及使用MCI的方法。
DirectSound方法作为DirectX的一部分, 具有直接和高效等优点, 是首选技术。DirectSound是以组件的方式提供, 实现本模块功能的接口有4个:IDirectSoundNotify、IDreciSoundBuffer、IDirectSoundCapture和IDirectSound[3]。
IDirectSoundCapture采集声卡语音信号将其放置在IDreciSoundBuffer缓存中, 交由语音压缩子模块压缩。IDirectSoundNotify接口负责缓存区的协调。
经网络接收的压缩语音数据被解压后放置在IDreciSoundBuffer缓存中, 由IDirectSound接口实现混频回放。
3.3语音压缩与解压技术
对于音频压缩与解压, Windows提供了多种压缩解压方法, 包括:ADPCM、TRUESPEECH、MSN、GSM610、ALAW、MULAW等[2]。
综合考虑语音质量、压缩与解压速度以及网络带宽的限制, 采用ADPCM压缩解压方法, 该方法对音频采样频率22 kHz、8 bit的单声道语音信号压缩后带宽仅为6.3 bps。
4 控制流程
控制流程是该模块协同运作的基础, 完成网内各路语音的通断控制。包含以下5个方面:
① 语音通信可通性判断控制:语音通信可通性判断控制运行于服务子模块中, 通过获取主系统的态势信息, 经视距模型、干扰模型以及清晰度模型, 最后得到战场内所有平台语音可通性描述;② 双方通话控制:双方通话是将双方的多播接收器加入对方的多播组的过程, 通过彼此加入对方多播组, 可接收对方的语音数据, 经解压回放实现双方通话。需要断开通话时只需撤出双方的多播组即可实现。建立双方通话的交互泳道图如图2所示;③ 分组通话控制:分组通话的基础为双方通话控制。首先由创建分组一方向服务分模块提交分组请求, 经权限检测后服务器建立分组成员列表。开始时只有提交申请方一个成员, 下一成员加入时, 服务器经通断检测, 一方面向加入方发布可通成员列表, 新加入成员建立多个多播接收器, 分别加入可通成员列表的多播组;另一方面通知所有已在分组列表中可与新加入成员通话的成员都增加一个多播接收器, 加入新加入成员的多播组;最后将新加入成员列入分组成员列表。服务分模块定期检测语音可通性, 向分组成员列表发布通断信息, 切断与接通各路语音通话;④ 监听控制:监听控制是一个单向通信过程, 即监听方创建多个多播接收器, 分别加入被监听方的多播组中。其实现过程是:先由监听方向服务分模块提出监听申请, 服务分模块向监听方提供可供监听成员列表, 监听方建立多播接收器加入可供监听成员列表多播组。对于管理目的的监听, 一经接通, 服务分模块不进行通断检测;对于电台之间的监听, 服务分模块定期提供可供监听成员列表, 监听方依据成员列表加入或退出多播组;⑤ 广播控制:广播控制也是一种单向通信过程, 是所有被广播方各自创建一个多播接收器, 同时加入广播方多播组的过程。其实现过程是:先由广播方向服务分模块提出广播申请, 服务分模块向被广播方发出加入广播方多播组指令, 被广播方依据指令加入广播方多播组。同监听模型一样, 对于管理目的的广播, 一经接通, 服务分模块不进行通断检测;对于电台之间的广播, 服务分模块定期更新被广播对象。
5结束语
通过本方法实现的态势相关的超短波语音通信仿真模块有效实现了超短波通信仿真的双方通话、分组通话、监听与广播功能, 其态势相关性使超短波语音通信仿真的仿真度大大增强。
参考文献
[1]周永辉, 刘春友.超短波通讯网络中的常见干扰与防范[J].东北水利水电, 2009 (3) :68-70.
[2]杨斌.海上超短波通信网络协议研究[J].通信技术, 2009, 42 (5) :255-258.
[3]黄勇峰.超短波中继站信号干扰解决方法[J].江西水利科技, 2008, 34 (1) :47-48.
短波五则 篇11
近日，赣县举办全县中小学课堂教学大赛活动。竞赛学科包括初中物理、历史、地理、生物和小学语文、数学，竞赛分学校预赛、片区初赛和县级决赛分别分期举行。各校以本次赛课为契机，引领广大教师积极参与相应活动，浓厚学校教学教研氛围，努力实现向40分钟要质量的目标。近年来，赣县进一步深化课堂教学改革，以赛促研、以赛促教，推动全县中小学课程改革工作深入开展，及时交流各校课改经验和教学经验，为广大教师提供展示课改成果和教学风采的平台，提高青年教师课堂教学水平，努力实现“有效教学、特色教研、高效课堂”奋斗目标。（许丰洁）
日前，修水县课改基地学校“30+15高效课堂”教师教学技能竞赛在该县渣津镇中学和中心小学同时举行，来自全县11所课改基地学校的78名教师参与竞赛。
2013年秋季开学，修水县确定县一小、散原中学、渣津镇中学等11所中小学为实验基地学校，启动了逐步向全县中小学铺开实施的课堂教学模式改革，以突出学生主体地位，激发学生学习积极性、提升课堂教学效果。此次竞赛活动旨在通过赛课和观摩等形式，加强课改基地校的交流互动，促进“30+15高效课堂”教学模式的推广。在推进课改过程中，该县还将开展形式多样的教师教学比武活动，并将涌现出的优质课堂在全县开展送教下乡活动，让高效课堂模式在全县中小学校普及。（卢金鑫 雷水华）
近日，由武宁县教育局教研室组织的“武宁县北片区送教下乡活动”在鲁溪中心完小举行。该县教育局、教研室教研员以及来自北片区的教师代表共80余人参加了活动。（武宁县教育局）
短波/超短波 篇12
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2011年1月～2013年1月我院就诊的周围性面瘫患者98例,随机分为治疗组(49例)和对照组(49例)。治疗组男27例,女22例,年龄15～65岁,平均40.21±13.14岁,病程5小时～15天,平均5.01±2.27天,左侧面瘫30例,右侧面瘫19例;对照组男25例,女24例,年龄17～64岁,平均38.93±11.06岁,病程2小时～16天,平均5.30±2.51天,左侧面瘫28例,右侧面瘫21例;两组患者性别、年龄、病程经统计学分析无显著性差异(P>0.05),具有可比性。所有患者参照《实用神经病学》相关诊断标准确诊,均同意参加此次实验并签署知情同意书。
1.2 治疗方法
1.2.1 治疗组
针刺:主穴取合谷、风池、患侧阳白、下关、四白、攒竹、翳风、迎香、地仓、颊车;患者取坐位或平卧位,常规消毒后阳白、地仓、颊车斜刺进针,其余穴位采用直刺法,针法浅而轻,患者得气后留针30min,均用平补平泻手法[4]。超短波治疗:针刺治疗后采用五官超短波电疗机(上海医用电子仪器厂)进行治疗,两电极置于患者患侧耳后乳突及健侧面部,从无热量开始逐渐转变为微热量,恢复期用温热量治疗,15～20min/次,1次/天,每10天为一疗程,3个疗程后观察疗效[5]。
1.2.2 对照组
采用单纯针刺治疗,方法及疗程与治疗组相同。
1.3 疗效标准
参照《临床常见疾病诊疗标准》[6],痊愈:症状消失,面部表情完全恢复正常;显效:症状基本消失,面部表情基本恢复正常,有轻微的功能减弱,静止时面部对称,眼裂用力时完全闭合,用力时口角轻微不对称;有效:症状、体征减轻,面部表情较治疗前好转,仍有明显的功能减弱,静止时面部基本对称,眼裂用力时不能完全闭合,口角仍明显不对称;无效:症状、体征较治疗前无明显改善。总有效率=痊愈率+显效率+有效率,显效率=痊愈率+显效率。
1.4 统计学方法
所有计量资料以均值加减标准差()表示,两组间均值比较采用独立样本t/t'检验,治疗前后自身对照均值比较采用配对t检验;所有计数资料以频数(f)表示,无序分类资料采用χ2检验,采用SPSS15.0进行统计分析;等级资料以频数(f)和平均Radit值()表示,采用Radit检验,由PEMS3.1进行统计。α=0.05。
2 结果
2.1 临床疗效
治疗组总有效率97.96%,痊愈率73.47%;对照组总有效率85.71%,痊愈率51.02%;治疗组总有效率、痊愈率均显著高于对照组,具有显著性差异(P<0.05)。见表1。
注:与对照组相比,①P<0.05
2.2 痊愈疗程
1个疗程后治疗组痊愈11例(22.45%),对照组痊愈7例(14.29%),治疗组显著优于对照组(P<0.05);2个疗程治疗组痊愈15例(30.61%),对照组痊愈11例(22.45%),治疗组显著优于对照组(P<0.05);3个疗程后治疗组痊愈10例(20.41%),对照组痊愈7例(14.29%),两组比较无显著性差异(P>0.05)见表2。
注:与对照组相比,①P<0.05
3讨论
周围性面瘫是临床常见的疾病之一,可发生于任何年龄段,无明显的季节性,20～40岁多发,且男性多于女性[7]。中医认为周围性面瘫多为风寒、风热之邪乘虚侵袭面部筋络,致气血阻滞、肌肉纵缓不收。周围性面瘫与面神经损伤有关,面神经是人体内居于骨管中最长的神经,也是最容易受损害的神经,其发病原因主要有感染性病变、耳源性疾病、外伤、肿瘤等。面瘫的治疗效果与病程长短、病情轻重、治疗方式等有关,早期治疗主要是设法恢复神经的功能,包括针灸、减压术、神经吻合术等,后期治疗主要纠正畸形和改善面部功能。大量文献报道针灸治疗周围性面瘫有一定疗效,可通经活络、补气活血;在针刺的基础上配合超短波治疗可进一步使经脉通畅、气血调和,是提高周围性面瘫患者治疗有效率的关键。
本研究表明,治疗组经针刺联合超短波治疗的总有效率、显效率均明显高于对照组(P<0.05);第1、2个疗程后治疗组痊愈率均显著高于对照组(P<0.05)。针刺主要以疏通阳明、太阳经脉,通经活络、祛风散寒为主,可增加血管通透性,加快血液流速,提高神经兴奋性,改善面部营养代谢,加速面部肌肉、神经功能恢复。超短波治疗是一种超高频交流电作用于人体,引起热效应以达到治疗目的的方法,中小剂量的超短波能促进周围神经再生,改善面[8]部血液循环,扩张血管,增高毛细血管通透性,有利于面部组织的营养和代谢改善;此外,超短波能增强免疫功能及吞噬细胞的吞噬能力,改善神经营养和神经功能状态,降低炎症组织的兴奋性,有利于炎症代谢产物及致痛物质消除,促进面部神经水肿吸收,有迅速抗炎、消肿、镇痛等作用,面部神经功能逐渐恢复,病情缓解。
综上所述,针刺联超短波治疗周围性面瘫的临床疗效显著,见效快,值得临床推广使用。
参考文献
[1]石冬菊.温针灸治疗周围性面瘫的临床研究[J].现代中西医结合杂志,2011,8(21):17-18.
[2]谢辉,刘兆平,张文彩,等.急性期浅刺结合康复功能训练治疗特发性面神经麻痹疗效观察[J].中国中医急症,2012,21(3):361-362,364.
[3]艾玲玲.综合疗法治疗周围性面瘫39例观察[J].浙江中医杂志,2012,47(12):886.
[4]白君祥,王亚男,田敬,等.物理疗法治疗周围性面神经麻痹疗效观察[J].现代中职医结合杂志,2011,20(6):690-691.
[5]邰浩清,姜文方.面瘫的分类与针灸选穴[J].南京中医药大学学报,2008,24(6):417-418.
[6]石钟.针灸在面瘫辨证分型中的应用[J].河北中医,2012,34(10):15 19-1520.
[7]唐成洋,张怡君.针药并用分期治疗周围性面谈70例临床疗效观察[J].现代诊断与治疗,2012,23(11):1876-1877.